Question

Modbus功能码

Answer 1

Modbus寄存器分为四种，如表1.1所示：

表1.1 寄存器分类

Modbus中常用的功能码有8个，可以分为位操作和字操作两类，如表2.1所示：

表2.1 常用功能码

功能码01H读取Modbus从机中线圈寄存器的状态，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

假设从机地址为01H，读取的线圈寄存器的起始地址为0017H，读取38个寄存器，指令如表3.1所示：

表3.1 读线圈寄存器指令：

各线圈的状态与数据内容的每个bit对应，1代表ON，0代表OFF。如果查询的线圈数量不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

表3.2.1 读线圈状态的返回结果

其中，第一个字节CDH对应线圈0017H到001E的状态，转为二进制是11001101，其中bit0对应0017H，bit7对应001E，如表3.2.2所示：

表3.2.2 线圈0017H到001EH的状态

最后一个字节为1BH，对应线圈0037H到003CH的状态，转为二进制是00011011，其中bit0对应0037H，bit5对应003CH，其余两位用0填充，如表3.2.3所示：

表3.2.3 线圈0037H到003CH的状态

功能码02H读取Modbus从机中离散输入寄存器的状态，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

假设从机地址为01H，读取的离散输入寄存器的起始地址为00C4H，读取22个寄存器，指令如表4.1所示：

表4.1 读离散输入寄存器指令：

各个离散输入寄存器的状态与数据内容的每个bit对应，1代表ON，0代表OFF。如果查询的线圈数量不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

表4.2.1 读离散输入寄存器的返回结果

其中，第一个字节ACH对应00C4H到00CBH寄存器的状态，转为二进制是10101100，其中bit0对应00C4H，bit7对应00CB，如表4.2.2所示：

表4.2.2 寄存器00C4H到00CBH的状态

最后一个字节为35H，对应寄存器00D4H到00D9H的状态，转为二进制是00110101，其中bit0对应00D4H，bit5对应00D9H，其余两位用0填充，如表4.2.3所示：

表4.2.3 寄存器00D4H到00D9H的状态

功能码03H读取Modbus从机中保持寄存器的数据，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

假设从机地址为01H，读取的保持寄存器的起始地址为006BH，读取3个寄存器，指令如表5.1所示：

表5.1 读保持寄存器指令：

每个保持寄存器的长度为2个字节。保持寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个保持寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。

表5.2.1 读保持寄存器的返回结果

功能码04H读取Modbus从机中输入寄存器的数据，可以是单个寄存器，或者多个连续的寄存器。

假设从机地址为01H，读取的保持寄存器的起始地址为0008H，读取2个寄存器，指令如表6.1所示：

表6.1 读输入寄存器指令：

每个输入寄存器的长度为2个字节。输入寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个输入寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。

表6.2.1 读输入寄存器的返回结果

功能码05H写单个线圈寄存器，FF00H请求线圈处于ON状态，0000H请求线圈处于OFF状态。

假设从机地址为01H，线圈寄存器的地址为00ACH，使其处于ON状态的指令如表7.1所示：

表7.1 写单个线圈指令：

如果写入成功，返回发送的指令，即010500ACFF004C1B。

功能码06H写单个保持寄存器。

假设从机地址为01H，保持寄存器的地址为0001H，数据位0003H，指令如表8.1所示：

表8.1 写单个保持寄存器指令：

如果写入成功，返回发送的指令，即010600010003980B。

功能码0FH写多个线圈寄存器。如果对应的数据位为1，表示线圈状态为ON；如果对应的数据位为0，表示线圈状态为OFF。线圈寄存器之间，低地址寄存器先传输，高地址寄存器后传输。单个线圈寄存器，高字节数据先传输，低字节数据后传输。如果写入的线圈寄存器的个数不是8的倍数，则在最后一个字节的高位补0。

假设从机地址为01H，线圈寄存器的起始地址为0013H，写入10个寄存器，指令如表9.1.1所示：

表9.1.1 写入多个线圈寄存器指令

其中，CDH对应线圈0013H到001AH的内容，01H对应线圈001B到001CH的内容，未使用位用0填充。

此时，线圈寄存器的内容如表9.1.2所示：

表9.1.2 线圈寄存器0013H到001CH的内容

如果写入成功，返回写入的寄存器数量，如表9.2所示：

表9.2 写多个线圈寄存器的返回结果

功能码10H写多个保持寄存器，其中每个保持寄存器的长度为两个字节。

假设从机地址为01H，保持寄存器的起始地址为0001H，写入2个寄存器，指令如表10.1所示：

表10.1 写入多个保持寄存器指令

如果写入成功，返回写入的寄存器数量，如表10.2所示：

表10.2 写多个保持寄存器的返回结果